盾构法隧道穿越既有桥墩时的沉降分析.pdf

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1、隧道与地下工程器Tunnel&UnaergroundEngineering盾构法隧道穿越既有桥墩时的沉降分析李宁1，牛小凯1，丁振明1，崔小清1，卢常亘2，史磊磊2，郭彩霞2(1．北京市市政T程研究院，北京100037；2．北京市市政四建设有限责任公司，北京100089)摘要：为保证南水北调配套工程(团城湖一第九水厂输水隧道)盾构法近距离穿越肖家河桥区的安全，在盾构穿越桥区前，对桥墩进行了I；i『期注浆加同。通过对桥墩的沉降观测和利用现场监测数据，分析了注浆工序、盾构穿越T序对既有桥墩的影响，为确保桥区的安全和盾构顺利通过提供了理论依据，并为以后类似工程参考。关

2、键词：盾构隧道；穿越桥群；注浆加同；沉降分析中图分类号：U456．31文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)02—0085-05SettlementAnalysisofExistingBridgePiersCausedbyShieldTunnelingLiNing，NiuXiaokai，DingZhenming，CuiXiaoqing，LuChanggeng，ShiLeilei，GuoCaixia随着城市经济和建设事业的发展．我国的地下空间开发利用取得了举世瞩目的成就。特别是城市地铁工程建设已驰人了大发展的快速轨道。在隧道T程建设中，盾构法在国内

3、的应用越来越多．地下丁程建设面临的周边环境也越来越复杂．近距离穿越既有结构物的情况越来越多．对既有建筑物的保护和工程自身的安全已是T程成败的关键之一。现以北京一地下隧道工程采用盾构施工成功穿越既有桥梁的实例，对既有构筑物的沉降进行分析。l工程概况南水北调输水隧道K1+570．933一Kl+679．890区间穿越肖家河桥区桩基。隧道覆土厚度12．41m。坡度i=6．67％。～1．147‰。肖家河桥基础为∥1．2m钻孔混凝土灌注桩，桩长20m。桥桩基受施T影响的有18棵，其中紧邻的有6棵。隧道结构外侧与桥桩基间水平距离仅2．0m。见图l、2。≥∥》、雾多＼∥笏∞口荔

4、劈：。l。霪一≮》，，蕊彩Irrra蓁个后构顶进方日图1隧洞与肖家河桥区位置关系平面图桥面高程54．119桥面高程54．226℃====F———一图2隧洞与桥桩位置关系断面图(m)该工程隧道沿线地面以下30m深度范围内的地层主要为人丁堆积层及一般第四纪沉积层。其中隧道主要穿越地层为③中细砂(分布于隧顶)、④圆砾(分布于隧中及隧底)。隧道所处地层地下水发育。主要受潜水层影响。2桥区注浆加固为确保盾构隧道掘进时肖家河桥的安全．减少盾构机掘进过程中桥墩的不均匀沉降，在盾构机穿越桥桩区前，对隧道穿越部分区域进行注浆加同。加同范围为盾构隧道边缘切线向上及左右各3m．即为图

5、3所示的“门”型加同样式。为提高被加固土体在盾构掘进通过时的抗侧压力。在隧道两侧各1．5m沿隧道走向布两排0108x8的注浆钢管，见图3、4。2010-年$2期(34)第28巷辛荭教木一盯85器隧道与地下工程TunneI＆UndergroundEngineering目，／1∥欢厂f

6、注浆加固范围l‘，敏∥鬣§萎戮一像目I【图3肖家河桥区注浆加同断面图h北‘I石雪眵、x／1s。锄fj／}。。＼。-。l厦哇方向／。。}。一-。Z∞。+l鬲、秽盯剧复笪警一{“2-j“主桥西半帽主桥东半■图4肖家河桥区注浆加同平面网注浆孔采用垂直向下钻杆后退式注浆T艺，即使用地质钻机将

7、注浆孑L施作至预定深度．然后在钻杆顶部连接注浆管，钻杆边向上提升边注浆．直至达到设计注浆长度。该注浆工艺能均匀的加同地层。有效提高被加固地层的性能指标．以提高土体的抗侧压力强度。3盾构穿越桥区注浆加同完毕后．盾构机于2007年11月19日接近桥区。调整好状态后。11月20日正式穿越肖家河主桥区。隧道与桥区位置关系见图l、2。盾构的顶进按以下原则进行：1)慢慢推、慢慢转、均匀转。2)调整压力，顶住正面；合理注浆、封注盾尾。工程试验表明。盾构掘进过程中头部刀盘“慢慢转”、“慢慢推”，既有利于土体强度不受破坏，还可以降低施工对周围环境的扰动{lI。4桥区沉降分析肖家河

8、桥为南北通道的重要桥梁。交通繁忙：盾构穿越过程中，盾构与墩柱基础之间的最小净距仅为2m。为确保顶进过程中桥梁的安全．对桥墩进行了沉降监测，测点布置见图5、6。86辛荭投木一cT2010No．2(Mar．)V01．28第，∥第，灌／罗引气茹!：}一耷＼口田r‘lEE'3—2‰口l一1四4-2田3-32佃-3回1-2口口4-3田】-4^t】口丘臣，l‘3E曲4-4啮3-S埽已回H／。y。一拍／弋第＼＼黟／罗I／z／3D雎-．疆／z-2／个盾构顶进方向图5肖家河桥沉降测点平面布置图毖／毒沥＼lf艮蕊一L垫鲤．1图6肖家河桥祝降测点示意图4．1注浆工序引起桥墩沉降分析注

9、浆从9月26日开始，至1